分析 (1)物体A向下运动到C点的过程中,A的重力势能及AB的动能都减小,转化为B的重力势能和摩擦生热,根据能量守恒定律列式求出物体A向下运动刚到C点时的速度;
(2)从物体A接触弹簧到将弹簧压缩到最短后回到C点的过程中,弹簧的弹力和重力做功都为零,根据动能定理求出弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,根据能量守恒定律求解弹簧中的最大弹性势能.
解答 解:(1)物体A沿斜面向下运动时,B向上做运动,两者加速度大小相等,以AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:
a=$\frac{{m}_{A}gsinθ-μ{m}_{A}gcosθ-{m}_{B}g}{{m}_{A}+{m}_{B}}$
代入解得:a=-2.5m/s2.
由v2-${v}_{0}^{2}$=2aL得:v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}-2aL}$=2m/s
(2)设弹簧的最大压缩量为x.物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点,整个过程中,弹簧的弹力和重力对A做功均为零.设A的质量为mA,B的质量为mB,根据动能定理得:
-μ•mAgcosθ•2x=0-$\frac{1}{2}$•(mA+mB)v2
代入数据解得:x=0.4m
(3)弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系有:
Ep+mBgx=mAgxsinθ+μ•mAgcosθ•x
因为mBgx=mAgxsin θ
所以Ep=μ•mAgcosθ•x=$\frac{\sqrt{3}}{4}×4×10×\frac{\sqrt{3}}{2}×0.4$=6J
答:(1)物体A向下运动刚到C点时的速度大小是2m/s;
(2)弹簧的最大压缩量是0.4m;
(3)弹簧中的最大弹性势能是6J.
点评 本题关键是搞清能量如何转化的,可以先分清在物体运动的过程中涉及几种形式的能量,分析哪些能量增加,哪些能量减小,再判断能量如何转化.
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 点电荷从P到O是匀加速运动,O点速度达最大值 | |
B. | 点电荷在从P到O的过程中,电势能增大,速度越来越大 | |
C. | 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大 | |
D. | 点电荷一定能够返回到P点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 匀速直线运动就是速度不变的运动 | |
B. | 匀加速直线运动是加速度随时间均匀增加的运动 | |
C. | 当物体的加速度与速度方向相同且又减小时,物体一定做减速运动 | |
D. | 物体的加速度很大而物体的速度变化却很慢是可能的 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 此物体做匀加速直线运动 | B. | 4秒时物体的位移为8m | ||
C. | 物体的加速度为1m/s2 | D. | 物体在4s时瞬时速度为4m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若周期大于4s,波传播方向可能向右 | |
B. | 若周期为4s,波传播方向一定向右 | |
C. | 若波速为8.5 m/s,波传播方向一定向左 | |
D. | 该波波速可能的最小值为0.5 m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | FT1<FT2<FT3 | B. | FT1>FT2>FT3 | C. | FT1=FT2=FT3 | D. | FT1<FT2=FT3 |
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